DFS
深度优先搜索算法(英语:Depth-First-Search,DFS)
一种用于遍历或搜索树或图的算法。沿着树的深度遍历树的节点,尽可能深的搜索树的分支。当节点v的所在边都己被探寻过,搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。这一过程一直进行到已发现从源节点可达的所有节点为止。如果还存在未被发现的节点,则选择其中一个作为源节点并重复以上过程,整个进程反复进行直到所有节点都被访问为止。属于盲目搜索。
深度优先搜索是图论中的经典算法,利用深度优先搜索算法可以产生目标图的相应拓扑排序表,利用拓扑排序表可以方便的解决很多相关的图论问题,如最大路径问题等等。
实现方法
步骤1——首先将根节点放入队列中。从队列中取出第一个节点,并检验它是否为目标。
步骤2——如果找到目标,则结束搜寻并回传结果。否则将它某一个尚未检验过的直接子节点加入队列中。
步骤3——重复步骤2。
步骤4——如果不存在未检测过的直接子节点。将上一级节点加入队列中。重复步骤2。
步骤5——重复步骤4。
步骤6——若队列为空,表示整张图都检查过了——亦即图中没有欲搜寻的目标。结束搜寻并回传“找不到目标”。
C++实现
定义一个结构体来表达一个二叉树的节点的结构:
struct Node {
int self; // 数据
Node *left; // 左节点
Node *right; // 右节点
};
那么我们在搜索一个树的时候,从一个节点开始,能首先获取的是它的两个子节点。例如:
A
B C
D E F G
A是第一个访问的,然后顺序是B和D、然后是E。然后再是C、F、G。那么我们怎么来保证这个顺序呢?
这里就应该用堆栈的结构,因为堆栈是一个先进后出的顺序。通过使用C++的STL,下面的程序能帮助理解:
const int TREE_SIZE = 9;
std::stack<Node *> unvisited;
Node nodes[TREE_SIZE];
Node *current;
//初始化树
for (int i = 0; i < TREE_SIZE; i++) {
nodes[i].self = i;
int child = i * 2 + 1;
if (child < TREE_SIZE) // Left child
nodes[i].left = &nodes[child];
else
nodes[i].left = NULL;
child++;
if (child < TREE_SIZE) // Right child
nodes[i].right = &nodes[child];
else
nodes[i].right = NULL;
}
unvisited.push(&nodes[0]); //先把0放入UNVISITED stack
// 只有UNVISITED不空
while (!unvisited.empty()) {
current = (unvisited.top()); //当前应该访问的
unvisited.pop();
if (current->right != NULL)
unvisited.push(current->right); // 把右边压入 因为右边的访问次序是在左边之后
if (current->left != NULL)
unvisited.push(current->left);
cout << current->self << endl;
}
宁鸣默笙